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Redis中浮動金額設置策略分析
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Redis（Remote Dictionary Server）是一種高性能的開源內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。它支持數(shù)據(jù)的持久化和復制，并且可用于緩存、消息隊列和數(shù)據(jù)庫等多種用途。對于一些大型電商網(wǎng)站或金融交易系統(tǒng)而言，處理資金流轉(zhuǎn)時需要考慮高并發(fā)、高可用、高安全等多種因素，其中，浮動金額截取更是一個重要的策略，為了滿足上述要求，Redis采用Hash結(jié)構(gòu)體進行存儲，采用set/bitsets等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進行動態(tài)浮動金額截取。
1、 Hash存儲：
Hash是Redis的一種內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它類似于Python中的字典數(shù)據(jù)類型，主要用于存儲對象。具體地，Hash以一個字符串類型的鍵和一個字典類型的值之間的映射關(guān)系進行存儲。在實際場景中，我們可以利用Hash來存儲用戶信息、產(chǎn)品信息、訂單信息等等。在使用Hash進行存儲時，我們可以通過對應的鍵和值將其和其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行聯(lián)合使用。
2、 set/bitsets浮動金額截取:
在某些高并發(fā)的金融交易系統(tǒng)中，為了避免錯誤的浮點計算及其誤差累計問題，可以通過設計浮動金額截取策略，即將實際計算得到的金額轉(zhuǎn)化成整型數(shù)值，并將其存儲在Redis中，以保證數(shù)據(jù)的準確性和正確性。實現(xiàn)方法是將60分作為小單位，1元作為大單位，以及一個限制位，如果小數(shù)部分超過限制位，直接向整數(shù)部分進位，如果小數(shù)部分不足，直接舍去小數(shù)部分，該算法代碼如下所示：
# 浮動金額截取
def amountHandler(values, limit=2):
"""
@param values: 價格，單位: 分
@type values: int
@param limit: 小數(shù)點后2位
@type limit: int
"""
valStr = str(values)
length = len(valStr)
# 取到小數(shù)點的位置
dotIndex = length - limit
if dotIndex
realCount = limit - length
return '0.{}'.format('0'*realCount) + valStr.zfill(length)
# 整數(shù)部分后在插入小數(shù)點，前面補'0'
integer = valStr[0:dotIndex].zfill(dotIndex)
decimal = valStr[dotIndex: length]
# 如果小數(shù)部分超出限制，直接向整數(shù)部分進位
if len(decimal) > limit:
# 進位
num = list(integer + decimal)
r = 0
for i in range(len(num) - 1, -1, -1):
tmp = int(num[i]) + r
if i == len(num) - 1:
tmp += 1
r = tmp // 10
num[i] = str(tmp % 10)
if r > 0:
num.insert(0, str(r))
integer = "".join(num[:-limit]) or "0"
decimal = "".join(num[-limit:])
else:
decimal = decimal.ljust(limit, '0')
return '{}.{}'.format(integer, decimal.lstrip('0'))
另外，在某些其他場景下，我們還可以通過Redis的位圖結(jié)構(gòu)（BitMap）進行浮動金額截取，具體實現(xiàn)如下所示：
# 浮動金額截取，以位圖實現(xiàn)
def amountHandlerByBitMap(values, limit=2):
"""
@param values: 價格，單位: 分
@type values: int
@param limit: 小數(shù)點后2位
@type limit: int
"""
amount = values / (10 ** limit)
intValue = int(amount)
decimalValue = int((amount - intValue) * 10 ** limit)
bitMap = redis.bitmap(operation="getbit", key="amountBitmap", offset=limit-intValue)
# 如果這一位上是0，則表示沒有超過限制，直接置為1
if bitMap == 0:
redis.bitmap(operation="setbit", key="amountBitmap", offset=limit-intValue, is_overwrite=True)
if decimalValue > 0:
return str(intValue) + "." + str(decimalValue)
else:
return str(intValue)
無論何種實現(xiàn)方式，浮動金額截取都是為了保證數(shù)據(jù)的準確性和正確性，同時也能夠避免浮點計算的誤差累計問題。而Redis作為一種高性能的內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)操作方式可以滿足上述要求，為金融交易系統(tǒng)等高并發(fā)場景下的浮動金額截取提供了良好的支持。
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